飞机舱门装配容差分析与优化方法

飞机舱门部件装配协调准确的要求高,而现阶段的装配容差确定和准确度保证主要是依靠规范标准和技术人员的经验,缺少科学的容差分析方法,导致现场装配过程经常出现由于超差原因而引起的协调困难和强迫装配问题,针对这一问题,通过研究飞机舱门部件的装配特点,在提出关键控制特性等相关概念的基础上,研究了关键特性之间的关联关系,以及基于关键控制特性的飞机舱门部件装配容差仿真与优化方法。以某型飞机舱门装配容差仿真为例,进行了舱门定位方法和偏差传递路径分析、舱门装配容差仿真建模、仿真结果分析、装配容差优化,验证了方法的有效性。

面向精度提升与工艺改进的容差分配多目标模型融合方法

在现代机械产品装配容差优化过程中,多以简单加权求和的方式构建多目标容差优化模型,求解效果较差且与装配现场的适用性不强。鉴于此,以装配精度提升与工艺改进为目标导向,首先,考虑配合误差引起的零件上不同关键特征间的位姿变动,构建装配误差传递累积模型与协调尺寸链,精准预测装配误差与多装配体间的协调误差;其次,结合各制造环节误差数据与装配精度累积数据,分别建立加工成本、质量损失、修配成本3个单目标优化模型,并以此提出可避免容差数据优化失衡与优化方向偏离的多目标模型权重参数分配方法,构建多目标容差优化分配模型;最后,采用加速粒子群算法求解得到面向工艺性能提升的各组成环误差数值。以某型航天器分段式机翼对接装配优化为例,在改进产品定位装夹方式之前,机翼对接外形阶差与修配成本分别降低94.68%与83.49%;在使用外形卡板定位后,通过优化使上述两项装配指标分别降低11.21%与8.50%,有效地保障了产品型面装配精度与对接协调质量。

不完备数据集的邻域容差互信息选择集成分类算法

针对不完备混合信息系统的分类问题,结合粒计算中的邻域容差关系和互信息理论,定义邻域容差互信息的概念,并利用集成学习的思想,提出不完备数据集的邻域容差互信息选择集成分类算法.该算法首先根据缺失属性得到信息粒,划分粒层构建粒空间,在不同的粒层上使用以BP神经网络作为基分类器的集成算法,构建新的基分类器;然后,根据每个信息粒的缺失属性计算出关于类属性的邻域容差互信息,来衡量各个信息粒的重要度,并根据基分类器预测准确率以及邻域容差互信息重新定义基分类器权重;最后,根据预测样本对基分类器加权集成预测分类结果,并与传统的集成分类算法进行对比分析.对于部分不完备混合型数据集,新提出的集成分类算法能有效提升分类准确率.

静止轨道微波辐射计多反射面天线容差测试

静止轨道微波辐射计天线由3个大口径反射面组成,天线在轨外热流复杂,反射面及其支撑结构因温度剧烈变化会发生大尺度变形,导致天线主波束效率下降,波束指向偏差。本文开展天线反射面单自由度容差分析,基于全自动多自由度载荷容差分析系统,获取反射面形位误差与主波束效率、波束指向之间的关系,并基于蒙特卡洛容差分析方法对各自由度容差值的正确性进行验证。最后采用近场测试系统测试天线容差状态下的主波束效率和波束指向,并将容差实测值与半物理仿真值和设计值进行比对分析,验证了容差分析的正确性。

容差粗糙集的结构化近似

将结构化技术用于容差粗糙集模型,提出结构化容差粗糙集模型,并借助φ算子对该模型进行刻画,研究其相关性质。由于结构化容差粗糙集的上、下近似是以容差类为元素的多重集,因而有效保地留对象间的结构信息。最后,对该模型的不精确性和不完备性的刻画进行讨论。

基于VSA的壁板容差分配与预装配验证研究

应用VSA对某机型机身壁板试验件进行装配容差和预装配研究。基于工程要求和装配协调方案进行容差分配,给出满足控制目标的最优关键特征尺寸容差;基于实测数据建立预装配模型预测装配质量;测量壁板的装配质量并与预装配模型进行对比分析,发现了二者的一致性,说明基于实测数据的VSA预装配模型可以用于预测装配结果,具有一定的工程应用价值。

机场目视遮蔽物安装的公差容差问题探讨

虹桥机场绕滑系统中设置的目视遮蔽物在我国属于新生事物,长约240m,连续且对称布于跑道延长线两侧,杆体整体高度5.8m,面板红白花纹相间,为起飞飞机的驾驶员提供目视遮蔽功能。针对这种大体量金属构件在施工中有可能因主立杆间距累积公差过大会影响后续面板安装,还有可能出现花纹交错情况影响整体视觉效果的问题,论文在传统施工工艺措施的基础上提出一种新型的施工工艺技术,较完美地解决了传统施工方法累积公差过大的问题,并结合面板安装预留的容差不足导致施工难度加大的问题提出了建议。结论是:一方面通过新型施工工艺减少累计公差,另一方面建议产品设计之初要预留足够容差。

基于变精度容差关系的扩展粗糙集

针对不完备决策信息系统问题,在分析已有粗糙集及其扩展方法局限性的基础上,提出了一种基于变精度容差关系的扩展粗糙集方法。该方法通过判断对象之间不可分辨可能性的大小来划分容差类,进而得到相应的上、下近似集,并在理论与实例中与基于容差关系、相似关系、限制容差关系等的扩展粗糙集进行了比较分析,论证了该方法的合理性和有效性。

基于机器学习的斜拉索装配容差区间反演方法

为了量化斜拉索在安装过程中抵抗施工误差干扰的能力,从而提高斜拉桥工业化建造可施工性,提出了一种挖掘装配容差性能的区间反演框架,采用可靠度区间下界描述多源不确定性的极端干扰,将反演过程作为一个可靠性约束的多目标优化问题求解,开发了基于机器学习的解耦式预测算法,通过集成有限元响应预测、可靠度边界计算与代理模型构建,实现了最不利可靠度指标的直接映射。通过算例对斜拉桥的斜拉索装配过程进行了容差规划,结果表明:将不确定性合理量化后,目标斜拉索能容许的最大施工张拉力误差可达到217.4~317.3 kN,其抗误差干扰率为7.29%~12.98%。区间反演方法可以显著避免多重嵌套寻优产生的巨量算力消耗;在保证结构可靠性与设计最优性前提下,有效提升了现场张拉过程的兼容性和可控性。

基于改进的完备容差关系的扩充粗糙集模型

经典粗糙集理论不能直接处理不完备信息系统,而容差关系、相似关系限制容差关系和完备容差关系等扩充粗糙集模型在一定程度上解决了这个问题。分析了这些模型存在的局限性,并在完备容差关系的基础上,提出了基于改进的完备容差关系的扩充粗糙集模型,该模型既保留了已有模型的优点,又在一定程度上克服了它们的局限性。实例分析表明该模型对不完备信息系统的处理更符合实际情况。

基于ArcCheck和电子射野影像装置脑瘤患者特异性容积调强放射治疗剂量验证过程容差限值与干预限值研究

目的:基于ArcCheck和电子射野影像装置(EPID)开展脑瘤患者特异性容积调强放射治疗(VMAT)剂量验证,明确两种不同类别验证工具对脑瘤VMAT剂量验证的适用性,探索剂量验证中γ通过率容差限值(TL)和干预限值(AL),为放射治疗质量控制提供参考。方法:采用随机数表法选取在医院实施VMAT计划的180例脑瘤患者。根据病种及部位的不同将其分为30例较大靶区胶质瘤计划(X方向≥14 cm)、30例中等靶区胶质瘤计划(X方向<14 cm)、30例较小靶区室管膜瘤计划、30例生殖细胞瘤全脑计划、30例生殖细胞瘤全脑室计划、60例生殖细胞瘤小野加量计划和30例脑膜瘤计划,分别基于ArcCheck和EPID开展剂量验证,并将其分为ArcCheck组和EPID组;γ分析均设置为3%/2 mm标准、10%剂量阈值下γ通过率≥95%;对比两组验证计划γ通过率,评价剂量验证的TL和AL。结果:(1)靶区较大胶质瘤和全脑计划中ArcCheck组γ通过率分别为98.40%和98.90%,均高于EPID组,其差异有统计学意义(Z=-4.423,Z=-4.685;P<0.05),ArcCheck组TL、AL明显高于通用限值,EPID组TL、AL较通用限值差近5%;(2)靶区中等胶质瘤和全脑室计划中ArcCheck组和EPID组γ通过率分别为96.98%、97.36%和97.11%、97.60%,两组γ通过率差异无统计学意义,两组TL和AL均≥94%和>90%;(3)小靶区的室管膜瘤计划和生殖细胞瘤小野加量计划,ArcCheck组γ通过率分别为93.45%和94.06%,均低于EPID组,其差异有统计学意义(t=-9.40%,t=-9.41;P<0.05),ArcCheck组TL较通用限值差分别为6.88%和8.47%,AL较通用限值差分别为10.40%和8.76%,EPID组TL>90%、AL接近90%;(4)靶区大小不一、形状复杂的脑膜瘤中ArcCheck组和EPID组γ通过率分别为96.75%和97.05%,差异均无统计学意义,ArcCheck组TL、AL分别为89.33%和86.86%;EPID组TL、AL分别为93.17%和89.69%,更接近通用限值。结论:在靶区较大胶质瘤和全脑VMAT计划中,推荐使用ArcCheck进行剂量验证。在靶区较小室管膜瘤、生殖细胞瘤小野和脑膜瘤VMAT计划中,推荐使用EPID进行剂量验证。

基于自适应容差优化的暗通道去雾算法

针对暗通道先验理论对透射率、大气光值估计不准确及去雾后图像亮度降低等问题,提出一种算法。在暗通道先验理论的基础上,利用引导滤波对有雾图像进行平滑,通过限制对比度自适应直方图均衡化算法处理平滑后的图像,恢复由于雾产生的色差,选取较为准确的大气光值;引入Brenner清晰评价标准自适应确定容差值,实现对透射率的修正;将有雾图像与清晰图像加权融合,保存图像更多细节;在YUV颜色空间中调节亮度分量Y,改善图像亮度。实验结果表明,该算法可有效改善有雾图像的亮度过高与清晰度过低的问题,与其它算法相比,在保留图像细节处相对更完整,图像整体去雾效果更佳。

基于修正容差关系的扩充粗糙集模型

提出了一种基于修正容差关系的扩充粗糙集模型。该种模型既保留了限制容差关系扩充模型的优点,又丢弃了容差关系、相似关系和限制容差关系扩充模型的不足。通过实例,说明了基于修正容差关系的扩充粗糙集模型对处理不完备信息系统更加简便有效。

微小容差检测系统中基准源的设计与应用

为进一步提高fF级微小容差数据采集系统精度,满足10^(-4)~1 Hz测量频带内μV级电路噪声测试需求,采用平均值电路形式的AD780基准源电路,替代原有采集系统中模数转换芯片AD7712的内部电压基准。仿真分析AD780基准源的频域噪声满足指标要求,实测对比AD780与AD7712内部电压基准的时域、频域噪声,以及2种基准源下系统的采集精度与频域本底噪声。实测结果表明:在AD780提供外部电压基准的条件下,指标频点处噪声分辨率为0.5μV/Hz^(1/2),对比内部基准条件下提高了3.34倍。该设计进一步提高了系统检测精度,为分析测试微小容差检测电路的低频噪声特性及提高电容传感分辨率提供了必要条件。

一种新约束容差关系的粗糙集模型

基于容差关系和先验概率容差关系的粗集模型是粗糙集理论的重要扩充,然而其却均有自己的局限性。结合上述两种模型的优点,提出了一种新约束容差关系,新约束容差关系的粗集模型是建立在对不完备信息系统属性值统计数据基础上的,可有效提高分类精度和同类对象间的相似程度。实例分析表明,新的模型更具有实用性和操作性。

方格坐标容差识别算法

为解决方格坐标情报传递人工训练中误差识别的问题,提出容差识别算法。由于方格坐标无法直观计算估计值误差,算法对方格坐标进行编码转化,通过计算转化编码误差进行正误判定。实例证明,算法能够有效判别估计值是否在标准值的误差允许范围之内,为实现智能化训练提供依据。

基于容差机制与超像素的阈值暗通道去雾改进算法

针对暗通道先验算法在天空区域失效和易产生光晕的问题,提出一种基于容差机制与超像素的阈值暗通道去雾改进算法。首先,使用超像素算法将图像分割为景深一致的局部块,用局部块替换暗通道先验算法的固定方块;然后,通过计算局部块内元素的方差来判断离散程度,根据离散程度选择不同的暗通道计算策略;最后,在HSV空间中定位高亮区域,并用容差机制对高亮区域的透射率进行修正。实验结果表明,该算法能有效去除天空区域浓雾,并能改善光晕效应。

考虑资金约束的工程建设质量因素容差优化:以高架桥PC构件施工为例

工程建设过程存在着建设成本高、技术复杂、工程条件多变,有很多不可控制的影响因素,同时在质量管理过程中盲目地增加投入改善现有工程施工质量也会造成资金的浪费。因此在考虑资金约束的情况下,运用质量损失函数结合结构方程理论,提出一类高阶因子模型测试施工各质量影响因素对工程的质量载荷,并构建施工质量影响因素容差优化模型,并以实际工程为例进行验证,为工程质量管理提供了一种新的方法,可为同类型工程施工提供一定的参考。

基于混合容差关系的粗糙集模型

将弱不可分辨关系引入到不完备信息系统中,讨论不完备信息系统中三种不同的容差关系。首先,融合强容差关系和弱容差关系,提出混合容差关系;然后,其次,基于混合容差关系以及基于混合容差关系的极大连续块技术构建两种不同的粗糙集模型;最后,讨论这两种不同粗糙集模型之间的关系。

小型可对接采样器容差性设计与仿真分析

针对深空探测领域中微量采样的要求,设计了一种多功能小型可分离和对接机构。该机构主要由主动端和被动采样端组成,主动端换向轴的花键设计可在一定范围内通过滚动角度调整实现容差对接,最终通过波珠螺丝与键和采样接口锁紧,被动采样端涡盘和卡爪可实现采样前将整个采样结构提出和空管后回收锁紧的功能。动力学仿真表明,主动端结构能在最大位姿容差条件下实现与被动采样端的对接,且摩擦系数是影响对接效率的主要因素之一,主动端的碰撞过程接触力为弱碰撞对接,并得到不同位姿偏差对主动端接触力的影响。